1．在通往量子論的道路上，一大批物理學(xué)家做出了卓越的貢獻，下列有關(guān)說法正確的是( A )
A．愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象
B．德布羅意第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念
C．玻爾在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念
D．普朗克把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預(yù)言實物粒子也具有波動性
[解析] 愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項A正確；玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，選項B錯誤；普朗克在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，選項C錯誤；德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預(yù)言實物粒子也具有波動性，選項D錯誤。
2．被譽為“中國天眼”的世界最大單口徑射電望遠鏡(簡稱FAST)坐落在貴州省平塘縣，用來接收來自宇宙深處的電磁波?！爸袊煅邸钡拇嬖冢沟蒙羁胀ㄓ嵞芰ρ由熘撂栂低饩壭行?，對探索宇宙的起源和地外文明具有重要意義。如果為天眼配備一部發(fā)射功率為百萬瓦級(106 W)的發(fā)射機，其發(fā)射的無線電波波長為126厘米，那么該發(fā)射機每秒鐘發(fā)射的光子數(shù)量的數(shù)量級約為(取真空光速c＝3×108 m/s，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s)( C )
A．1023 B．1027
C．1031 D．1035
[解析] 設(shè)發(fā)射機每秒鐘發(fā)射的光子數(shù)量為n，則t0時間內(nèi)發(fā)射光子的總能量為E＝nt0ε，由ε＝hν和ν＝eq \f(c,λ)得E＝nt0heq \f(c,λ)，則有nt0heq \f(c,λ)＝Pt0，代入數(shù)據(jù)，最終可得n的數(shù)量級約為1031，故C正確。
3．(2021·浙江溫州月考)如圖所示是研究光電管產(chǎn)生光電流的電路圖，A、K是光電管的兩個電極，已知該光電管陰極金屬的極限頻率為ν0，元電荷為e，普朗克常量為h。現(xiàn)將頻率為ν(大于ν0)的光照射在陰極上，則下列方法一定能夠增加飽和光電流的是( B )
A．入射光強度不變，增加光的頻率
B．入射光頻率不變，增加入射光強度
C．增加A、K電極間的電壓
D．減小A、K電極間的電壓
[解析] 本題考查影響飽和光電流的條件。入射光強度不變，增加光的頻率，則單位時間內(nèi)入射光的光子數(shù)目減少，導(dǎo)致光電流的飽和值減小，選項A錯誤；入射光頻率不變，增加光強，則單位時間內(nèi)入射光的光子數(shù)目增多，導(dǎo)致光電流的飽和值增大，選項B正確；增加A、K電極間的電壓，會導(dǎo)致光電流增大，但飽和值不變，選項C錯誤；減小A、K電極間的電壓，會導(dǎo)致光電流減小，但飽和值不變，選項D錯誤。
4．(2021·河北衡水中學(xué)模擬)如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子的最大初動能Ek與入射光的波長的倒數(shù)(1/λ)的關(guān)系圖像，由圖像可知( B )
A．圖像中的λ0是發(fā)生光電效應(yīng)的入射光的最小波長
B．普朗克常量和光速的乘積hc＝Eλ0
C．該金屬的逸出功等于－E
D．若入射光的波長為λ0/3，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為4 E
[解析] 本題考查對Ek－1/λ圖像的理解。由光電效應(yīng)方程可得Ek＝eq \f(hc,λ)－W逸出，則題圖像中的λ0是該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的入射光的最大波長，選項A錯誤；當(dāng)Ek＝0時，eq \f(hc,λ0)＝W逸出且W逸出＝E，則hc＝Eλ0，選項B正確，C錯誤；若入射光的波長為λ0/3，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E′k＝eq \f(3 hc,λ0)－W逸出＝2 E，選項D錯誤。
5．(2019·天津)如圖為a、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測得的光電流和電壓的關(guān)系。由a、b、c組成的復(fù)色光通過三棱鏡時，下述光路圖中正確的是( C )
AB
CD
[解析] 由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0和動能定理－eU＝0－Ek得eU＝hν－W0，知遏止電壓大，則光的頻率大，νb>νc>νa，由光的色散現(xiàn)象知頻率越大，折射率越大，光的偏折角越大。選項C正確。
6．(2020·黑龍江牡丹江一中期末)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，用光子能量為2.5 eV的某種光照射到光電管上時，電流表G示數(shù)不為零；移動滑動變阻器的觸點c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時，電流表示數(shù)為零。以下說法正確的是( B )
A．光電管陰極的逸出功為0.7 eV
B．光電管陰極的逸出功為1.8 eV
C．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比
D．當(dāng)電壓表示數(shù)大于0.7 V時，如果把入射光的強度增大到一定程度，電流表可能會有示數(shù)
[解析] 本題考查光電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)Ek＝eUc和光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，eUc＝hν－W0，故W0＝hν－eUc＝1.8 eV，A錯誤，B正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性關(guān)系，但不是正比關(guān)系，C錯誤；當(dāng)電壓表示數(shù)大于0.7 V時，電流表示數(shù)為零，說明此電壓為遏止電壓，此時增大入射光的強度并不能增大光電子的最大初動能，遏止電壓不變，逸出的光電子仍不能到達另一電極，電流表示數(shù)仍為零，D錯誤。
7．近年來，數(shù)碼相機幾近家喻戶曉，用來衡量數(shù)碼相機性能的一個非常重要的指標就是像素，1像素可理解為光子打在光屏上的一個亮點，現(xiàn)知300萬像素的數(shù)碼相機拍出的照片比30萬像素的數(shù)碼相機拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解為( D )
A．光是一種粒子，它和物質(zhì)的作用是一份一份的
B．光的波動性是大量光子之間的相互作用引起的
C．大量光子表現(xiàn)出光具有粒子性
D．光具有波粒二象性，大量光子表現(xiàn)出光的波動性
[解析] 由題意知像素越高形成照片的光子數(shù)越多，表現(xiàn)的波動性越強，照片越清晰，D項正確。
8．(2021·江蘇常州月考)實物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是( ACD )
A．電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣
B．β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡
C．人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)
D．人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)
[解析] 電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故A正確；β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡，可以說明β射線是一種粒子，故B錯誤；人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，中子衍射說明中子是一種波，故C正確；人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用了電子束的衍射現(xiàn)象，說明電子束是一種波，故D正確。
9．關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中正確的是( ABC )
A．不僅光子具有波粒二象性，一切運動的微粒都具有波粒二象性
B．運動的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個小孔時，都沒有特定的運動軌道
C．波動性和粒子性在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對立的，但在微觀高速運動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的
D．實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性
[解析] 由德布羅意的理論可知A、C正確；運動的微觀粒子到達的位置具有隨機性，沒有特定的運動軌道，B正確；宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實際很難觀察到波動性，不是不具有波粒二象性，D錯誤。
10．某種金屬逸出光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示。已知該金屬的逸出功為W0，普朗克常量為h。下列說法正確的是( CD )
A．入射光的頻率越高，金屬的逸出功越大
B．Ek與入射光的頻率成正比
C．圖中圖線的斜率為h
D．圖線在橫軸上的截距為eq \f(W0,h)
[解析] 金屬的逸出功是由金屬自身決定的，與入射光頻率無關(guān)，其大小W0＝hνc，故選項A錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，可知光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率成線性關(guān)系，不是成正比，故選項B錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，可知斜率k＝h，故選項C正確；由圖可知，圖線在橫軸上的截距為eq \f(W0,h)，故選項D正確。
11．(2020·山西太原五中月考)現(xiàn)用某一光電管進行光電效應(yīng)的實驗，當(dāng)用某一頻率的光入射時，有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是( AC )
A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大
B．入射光的頻率變高，飽和光電流變大
C．入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大
D．保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生
[解析] 本題考查光電效應(yīng)及其相關(guān)的知識點，意在考查考生對光電效應(yīng)知識的理解能力。根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，則飽和光電流變大，選項A正確；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程知，入射光的頻率變高，產(chǎn)生的光電子最大初動能變大，而飽和光電流與入射光的頻率和光強都有關(guān)，選項B錯誤，C正確；保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，當(dāng)入射光的頻率小于極限頻率時，就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，沒有光電流產(chǎn)生，選項D錯誤。
12．(2021·廣東六校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示，在光電效應(yīng)實驗中，用頻率為γa。的單色光a照射到光電管的陰極K上，光電子的最大初動能為Eka，遏止電壓為Ua。下列說法正確的是( BD )
A．若換用頻率小的單色光b做實驗，一定不能發(fā)生光電效應(yīng)
B．若換用頻率大的單色光b做實驗，則光電子的最大初動能滿足Ekb>Eka
C．若實驗中增大單色光a的強度，則遏止電壓也會增大
D．增大單色光a的強度，保持滑片P不動，光電流變大
[解析] 本題考查光電效應(yīng)的發(fā)生條件以及影響光電子的最大初動能的因素。根據(jù)光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件可知，入射光的頻率大于極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，若換用頻率小的單色光b做實驗，可能發(fā)生光電效應(yīng)，也可能不發(fā)生光電效應(yīng)，選項A錯誤；若換用頻率大的單色光b做實驗，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知Ekm＝hν－W0，光電子的最大初動能增大，滿足Ekb>Eka，選項B正確；根據(jù)動能定理可知eUa＝Ekm，增大單色光a的強度，遏止電壓不變，選項C錯誤；增大單色光的強度，保持滑片P不動，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增多，光電流變大，選項D正確。
二、非選擇題
13．(2021·任丘市第一中學(xué)高三月考)如圖所示，用導(dǎo)線將驗電器與潔凈鋅板連接，觸摸鋅板使驗電器指針歸零。用紫外線照射鋅板，驗電器指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，接著用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸鋅板，發(fā)現(xiàn)驗電器指針張角減小，此現(xiàn)象說明鋅板帶正電(選填寫“正”或“負”)；若改用紅外線重復(fù)上實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗電器指針根本不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明金屬鋅的極限頻率大于紅外線的頻率(選填“大于”或“小于”)。
[解析] 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電，當(dāng)其接觸鋅板時發(fā)現(xiàn)驗電器指針張角減小，這說明鋅板帶電量減小，故鋅板帶正電，部分電量被橡膠棒所帶負電中和；用紅外線照射驗電器指針偏角不變，說明鋅板未發(fā)生光電效應(yīng)，說明鋅板的極限頻率大于紅外線的頻率。
14．(2021·江蘇南通模擬)我國自行研制的一種大型激光器，能發(fā)出頻率為ν、功率為P0的高純度和高亮度激光。如圖所示，光電管的陰極K用某金屬制成，閉合開關(guān)S，當(dāng)該激光射向陰極，產(chǎn)生了光電流。移動變阻器的滑片P，當(dāng)光電流恰為零時，電壓表的示數(shù)為Uc，已知普朗克常量為h，電子電荷量為e，真空中的光速為c。求：
(1)激光器發(fā)出的光子的動量p；
(2)光電管陰極K的截止頻率νc。
[答案] (1)eq \f(hν,c) (2)ν－eq \f(eUc,h)
[解析] 本題考查光子的動量和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用。
(1)由p＝eq \f(h,λ)，λ＝eq \f(c,ν)，
解得p＝eq \f(hν,c)。
(2)由eUc＝Ekm，
又Ekm＝hν－W0，
且W0＝hνc，
解得νc＝ν－eq \f(eUc,h)。

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